一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置的制作方法

专利2026-02-19  7


本发明涉及隧道施工,特别是指一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置。


背景技术:

1、隧道在施工过程中,需要借助物探、钻探等技术手段对掌子面前方的岩溶、构造等不良地质情况进行探测,以便评价发生涌水突泥事故的可能性,进而减少或避免人员伤亡和经济损失。运用钻孔雷达进行隧道涌水突泥超前预报是一种较新的物探方法,其原理是首先在隧道掌子面沿掘进方向钻一个一定深度的水平钻孔,然后把钻孔雷达天线放进钻孔中进行溶洞、断层、裂隙等不良地质体探测,进而实现隧道涌水突泥的超前预报。

2、在水平钻孔中推进钻孔雷达天线的过程中,现有的操作是用木棍等将钻孔雷达天线推入固定套管的底部,但这种存在推进困难,钻孔雷达天线在被推进的过程中容易损坏,难以实现钻孔雷达天线的来回反复探测等不足。


技术实现思路

1、为了解决背景技术中所存在的现有的钻孔雷达天线进入水平钻孔的安装方式较为困难,钻孔雷达天线在被推进的过程中容易损坏的问题,本发明提出了一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置。

2、本发明的技术方案是:一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,包括遥控电动车,遥控电动车与远程遥控器信号连接;

3、遥控电动车的前后两侧均设有可伸缩的止退机构,止退机构的下端能够抵靠在地面上以防止遥控电动车停止时出现左右方向的侧滑;

4、遥控电动车上设有水平倾角调节装置,水平倾角调节装置的顶部固定设有第一安装板,水平倾角调节装置能够调节第一安装板的水平倾斜角度;

5、第一安装板上固定设有环形轨道,环形轨道上滑动设有至少两个滑块,滑块的顶部共同固定设有圆板结构的第二安装板,第一安装板上固定设有第一伺服电机,第一伺服电机的输出轴与第二安装板的中心处固定连接,第一伺服电机用以驱动第二安装板进行转动,第二安装板与第一安装板相互平行;

6、第二安装板的顶部固定设有第一固定座,第一固定座上固定设有伸缩装置,伸缩装置沿着第二安装板的径向方向延伸,伸缩装置的伸缩端位于远离第一伺服电机的一端,伸缩装置的伸缩端设有自动连接器,自动连接器远离伸缩装置的一端可拆连接有后开口的保护管,保护管内插设有钻孔雷达天线,伸缩装置能够将保护管推出第二安装板,且自动连接器能够与保护管的后端自动连接和拆卸;

7、第二安装板的中心处设有摄像头,摄像头用以拍摄保护管前方区域的图像信息;

8、远程遥控器分别与水平倾角调节装置、第一伺服电机、伸缩装置、自动连接器控制连接,远程遥控器与摄像头信号连接,远程遥控器包括有显示元件,显示元件用以显示摄像头传输的图像信息。

9、优选的,第二安装板的顶部固定设有多个环绕第一伺服电机等距间隔设置的伸缩装置;

10、每个伸缩装置的伸缩端均设有自动连接器,每个自动连接器的前端均可拆连接有一个保护管。

11、优选的,自动连接器包括安装架,安装架前开口的u型板结构,安装架的后端与伸缩装置的前端固定连接,安装架内固定设有第一正反转电机,第一正反转电机的输出轴前端固定设有前开口的套筒,套筒的内壁上设有内螺纹;

12、保护管的后端顶部固定设有第一固定板,第一固定板的后侧固定设有向后方延伸的丝杆,丝杆能够插入套筒内且与套筒螺纹连接。

13、优选的,安装架内固定设有左右通透的限位套,限位套转动套设在套筒上;

14、套筒上固定设有两个左右间隔设置的限位板,限位套位于两个限位板之间。

15、优选的,第二安装板上固定设有位于保护管下方的导向托板,导向托板为上开口的弧形板结构,保护管的外径等于导向托板的内径,保护管滑动卡设在导向托板内。

16、优选的,保护管的底部固定设有沿其长度方向延伸的滑条,滑条为上窄下宽的t型条或梯形条结构;

17、导向托板的内侧底部开设有左右通透且上开口的导向滑槽,导向滑槽为与滑条适配的t型槽或梯形槽。

18、优选的,水平倾角调节装置包括竖向固定设在遥控电动车上的第一升降装置,第一升降装置的顶部与第一安装板的底部球铰接连接;

19、遥控电动车上设有多个环绕第一升降装置间隔设置的第二升降装置,第二升降装置的上端滑动抵靠在第一安装板的底部。

20、优选的,第二安装板上固定设有竖向设置的第二伺服电机,第二伺服电机的输出轴的上端固定设有竖向设置的安装杆,安装杆为倒置的l型杆结构,安装杆的竖杆、第二伺服电机的输出轴与第一伺服电机的输出轴均为同轴设置;

21、安装杆的顶部横杆上固定设有沿前后方向延伸的轴杆,摄像头的后部设有前后通透的轴孔,轴杆转动穿设在轴孔内,轴杆的端部设有外螺纹杆,外螺纹杆上套设有螺纹连接的紧固螺母,紧固螺母与安装杆的顶部横杆配合用以固定摄像头的俯仰角度;

22、安装杆的竖杆上固定设有光电传感发射器,第一固定座环绕安装杆的竖杆设置,第一固定座朝向安装杆的一侧设有光电传感器接收器;

23、光电传感器接收器和光电传感发射器均与远程遥控器信号连接,光电传感器接收器和光电传感发射器通过远程遥控器用以控制第二伺服电机的转动角度。

24、优选的,安装杆的竖杆上设有能够调节高度的第二安装架和第三安装架,第二安装架的顶部设有倾角传感器,第三安装架上设有与摄像头同侧的补光灯;

25、倾角传感器用以监测第二安装板的水平倾斜度,倾角传感器与远程控制器信号连接。

26、优选的,第二安装板上设有与钻孔雷达天线一一对应的自动收放线装置;

27、第一安装板的左侧和前后两侧均设有距离传感器,距离传感器与远程控制器信号连接。

28、本发明的优点:(1)在钻孔雷达天线的推进安装和拔出回收的过程中,无需人员近距离观察和人工推拉,操作人员可以位于安全区域进行远程操控施工,大大提高了施工安全性,同时,也大大降低了施工人员的劳动强度,加快了施工速度。

29、(2)采用保护管作为钻孔雷达天线的推进安装和拔出回收的过程中的保护装置,使得钻孔雷达天线在被推进和拔出的过程中均不再进行受力,而且也能避免钻孔雷达天线与钻孔内侧壁之间的摩擦撞击,大大降低了钻孔雷达天线出现损坏的风险。



技术特征:

1.一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:包括遥控电动车(1),遥控电动车(1)与远程遥控器信号连接;

2.如权利要求1所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:第二安装板(9)的顶部固定设有多个环绕第一伺服电机(23)等距间隔设置的伸缩装置(16);

3.如权利要求1或2所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:自动连接器包括安装架(18),安装架(18)前开口的u型板结构,安装架(18)的后端与伸缩装置(16)的前端固定连接,安装架(18)内固定设有第一正反转电机(19),第一正反转电机(19)的输出轴前端固定设有前开口的套筒(20),套筒(20)的内壁上设有内螺纹;

4.如权利要求3所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:安装架(18)内固定设有左右通透的限位套(21),限位套(21)转动套设在套筒(20)上;

5.如权利要求1或2所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:第二安装板(9)上固定设有位于保护管(10)下方的导向托板(15),导向托板(15)为上开口的弧形板结构,保护管(10)的外径等于导向托板(15)的内径,保护管(10)滑动卡设在导向托板(15)内。

6.如权利要求1或2所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:保护管(10)的底部固定设有沿其长度方向延伸的滑条(1002),滑条(1002)为上窄下宽的t型条或梯形条结构;

7.如权利要求1所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:水平倾角调节装置包括竖向固定设在遥控电动车(1)上的第一升降装置(4),第一升降装置(4)的顶部与第一安装板(6)的底部球铰接连接;

8.如权利要求2所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:第二安装板(9)上固定设有竖向设置的第二伺服电机(26),第二伺服电机(26)的输出轴的上端固定设有竖向设置的安装杆(27),安装杆(27)为倒置的l型杆结构,安装杆(27)的竖杆、第二伺服电机的输出轴与第一伺服电机(23)的输出轴均为同轴设置;

9.如权利要求8所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:安装杆(27)的竖杆上设有能够调节高度的第二安装架(30)和第三安装架(32),第二安装架(30)的顶部设有倾角传感器(31),第三安装架(32)上设有与摄像头(35)同侧的补光灯(33);

10.如权利要求1所述的一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,其特征在于:第二安装板(9)上设有与钻孔雷达天线(13)一一对应的自动收放线装置;


技术总结
本发明提供了一种隧道超前地质预报雷达天线辅助探测装置,解决了钻孔雷达天线进入水平钻孔的安装方式较为困难,钻孔雷达天线在被推进的过程中容易损坏的问题。本发明包括遥控电动车,遥控电动车上设有水平倾角调节装置,水平倾角调节装置的顶部固定设有第一安装板,第一安装板上方设有第二安装板,第一安装板上固定设有第一伺服电机,第一伺服电机的输出轴与第二安装板的中心处固定连接,第二安装板的顶部固定设有伸缩装置,伸缩装置沿着第二安装板的径向方向延伸,伸缩装置的伸缩端设有自动连接器,自动连接器远离伸缩装置的一端可拆连接有后开口的保护管,保护管内插设有钻孔雷达天线。本发明在钻孔雷达天线的推进安装和拔出回收的过程中,无需人员近距离观察和人工推拉,操作人员可以位于安全区域进行远程操控施工,大大提高了施工安全性,同时,也大大降低了施工人员的劳动强度,加快了施工速度。

技术研发人员:孙崇,潘纪顺,陶俊杰,薛建中,时永娜,刘鹤鹏,齐江朋,唐一凡,谢胜涛,胡腾飞,李峰,李建坤,郭长霖,王玉磊,马帅龙,温刚刚,李东风,宋朝阳,邢戍彪,冯中怡
受保护的技术使用者:河南省水利第一工程局集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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